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El GPL se produce en la extracción de líquidos más pesados a partir del gas natural, y como un subproducto en la refinación de petróleo. Actualmente, la oferta de GPL excede la demanda en la mayoría de los países refinadores de petróleo, en consecuencia el precio es bajo comparado con otros hidrocarburos. Sin embargo, dependiendo del escenario, los costos adicionales de transportar y almacenar el GPL pueden más que descompensar esa ventaja.
El propano, o gas de petróleo licuado (GPL), es relativamente muy usado en vehículos menores, pero hasta el momento es comparativamente escaso en buses de transporte público de tamaño grande en contraste con los buses GNC, los cuales son más frecuentemente usados en esta categoría. La tecnología de motor para los vehículos GPL es muy similar a aquella de los vehículos a gas natural.
La potencia, aceleración, carga y velocidad de cruceros son similares, pero los buses a propano son menos eficientes en combustible que los buses diesel, y de aquí que su rango de autonomía de manejo es algo menor de aquel que los vehículos comparables ( w2 ) ( 2 ).
En cuanto a los buses GNC, los motores GPL, que también son encendidos por chispa, pueden ser estequiométricos o de mezcla pobre, siendo esta última la opción más prometedora ( 2 ).
El GPL es levemente más pesado que el aire, lo que significa que el gas GPL que sale de una filtración corre el riesgo de almacenarse en espacios donde el gas se haga altamente explosivo.
"Los motores de buses a propano generalmente tienen menores emisiones que sus contrapartes en motores diesel, aunque generalmente no tan bajos como los motores a gas natural o metanol. Según una fuente del Propane Vehicle Council, la estructura molecular simple del propano elimina el material particulado. Además, buses experimentales a propano operados en una agencia de tránsito con sede en en California fueron sometidos a pruebas que indicaron emisiones de óxido de nitrógeno muy bajas" ( 2 ).
Se informa que los buses GPL que se utilizan en Viena logran valores de emisiones que están por debajo de los estándares Euro III. Según ( w3 ), "la combustión totalmente libre de hollín asegura una operación de bajo ruido y una vida de servicios más larga".
En 1997, un motor de bus GPL con "bajos valores de emisiones " fue reportado por ( 3 ). Tenía emisiones de NOx de menos de 3,7g/bhp-hr y emisiones de particulado de 0,075 g/bhp-hr, Según un informe más reciente de la California Energy Commission ( 4 ), dos motores GPL dedicados , comercialmente disponibles,han sido certificados a los estándares opcionales de créditos de bajo NOx para carga pesada de California (ver tabla de abajo) ( 4 ).
Motores GPL de carga mediana dedicados certificados para los estándares de bajo NOx (modelo año 2000):
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Fabricante
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NOx (g/bhp-hr)
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MP(g/bhp-hr)
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IMPCO
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0,8
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no disponible
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Cummins
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2,3
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0,01
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Las especificaciones de motor del motor Cummins B5.9 se encuentran en ( 5 ).
Como todos los vehículos a gas, los buses GPL pueden beneficiarse de las ventajas de los combustibles gaseosos, esto es, la casi ausencia de azufre y la baja proporción de hidrógeno/carbono, lo que tiende a causar relativamente bajas emisiones de CO2. Sin embargo, esta última ventaja es (en gran parte) compensada por la baja eficiencia de energía actual, debido a que son motores encendidos por chispa, los que son ahogados y tienen menor razón de compresión que los motores diesel.
Debiera observarse que estos valores de emisiones no justifican necesariamente una elección a favor de los buses GPL. La importancia de los relativos ahorros de emisiones debe analizarse cuidadosamente a la luz de la situación individual. En consecuencia, por ejemplo, las reducciones de emisiones logradas a través de un filtro de particulado en un bus diesel convencional pueden ser perfectamente suficientes para aliviar un problema de alto nivel de MP. Otros factores como la rentabilidad, pueden entonces ser decisivos en la elección de un sistema.
La principal experiencia con GPL existe en relación a buses menores, en vez de aquellos de tamaño superior. De aquí que hay relativamente poca información disponible sobre la confiabilidad técnica de los buses GPL en operaciones diarias. Según ( 6 ), "el rendimiento y la maniobrabilidad de un vehículo GPL pueden igualar aquellos de un vehículo a combustible convencional."
La información sobre implicancias financieras del uso del GPL no es consistente y parece ser contradictoria: por ejemplo, el Alternative Fuels Data Center ( w2 ) afirma lo siguiente:
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Los costos de propano en las flotas van típicamente de un 5% a 30% menos que los de la gasolina.
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El costo de las estaciones de llenado de combustible es similar, o menor que, al de un sistema dispensador de gasolina de tamaño comparable.
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Se requeriría probablemente de servicio y equipamiento de diagnóstico si el acceso a las instalaciones comerciales de mantención de vehículo propano no está disponible.
En contraste con esto, sin ser específica, la US General Accounting Office ( 2 ), afirma que "el uso del propano como combustible en las flotas de buses de transporte publico conlleva altos costos de inversión y operación".
En ( 3 ) se informa que "buses GPL han sido usados en Viena, Austria, por 30 años. De su experiencia, la eficiencia de combustible es menor que los buses diesel, y el precio de compra inicial es 10% a 15% más alto para los buses GPL. Los costos de mantención son levemente más altos y los convertidores catalíticos deben reemplazarse cada dos años. La instalaciones de mantención deben modificarse para aumentar la ventilación. Estos costos adicionales son compensados con precios muchos más bajos de combustibles y significativas reducciones en la emisiones.
Según el Vienna Climate Protection Programme ( w3 ), los costos de combustible por kilómetro de los vehículos conducidos a gas licuado son 50% menores a aquellos de los combustibles convencionales debido a la exención de impuestos al combustible de origen mineral (mineral oil tax) , y, así, el costo de los buses que funcionan con GPL se amortiza dentro de aproximadamente 3 años".
La International Energy Agency (IEA) da la siguiente comparación de costos actuales:
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Categoría
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Costo del bus (miles deUS$)
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Otros Costos
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Bus nuevo diesel producido en países en desarrollo por compañías de buses internacionales que cumplen Euro II
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30-150
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Algunos costos de recapacitación y posiblemente costos de repuestos más altos
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bus diesel estándar OECD Euro II*
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180-350
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Diesel con avanzados controles de emisiones
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5-10 más que un bus diesel comparable
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Si es diesel azufre bajo, hasta10 centavos por litros costo de combustible más alto (para pequeños lotes importados)
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Buses GNC, GPL
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25-50 más que bus diesel comparable (menos en países en desarrollo)
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Costos de infraestructura de combustible podrían elevarse a varios millones de US$ por ciudad
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Fuente: datos IEA* Nótese que este rango de precios incluyen buses de transporte tanto en Europa como en Norteamérica. Los buses en Europa generalmente son menos caros que en Norteamérica,con los precios en Europa para los buses no articulado generalmente debajo de los US$ 275.000.
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En resumen, esta claro que los buses GPL cuestan más que los buses diesel convencional e incluso avanzados. Adicionalmente la eficiencia del combustible es más pobre con GPL y el alcance de conducción es menor. Los países y las ciudades que han querido bajar a emisiones de estos vehículos GPL , por lo tanto, han tendido a reducir o eliminar el impuesto al combustible GPL para hacer el combustible económicamente competitivo. Debiera observarse que los costos del propano pueden variar ampliamente por país y dentro del país.
Mientras que el GPL es el combustible alternativo más ampliamente usado a nivel mundial, su uso en vehículos de carga pesada, como los buses de transporte público, es relativamente limitado.
En 1999, la US General Accounting Office ( 2 ) afirmó que "el uso excesivo del propano en los buses de transporte público más grandes está actualmente entorpecido por la falta de un adecuado motor fabricado comercialmente . Motores de propano comercialmente manufacturados con garantía están disponibles para buses de hasta 30 pies de largo. A pesar de que la tecnología de motor propano está actualmente disponible, no ha sido transferida a motores más grandes, aunque existe el potencial ( 2 ).
EIA ha estimado que 152 buses de transporte público a propano y de tamaño superior estaban en servicios en los EE UU en 1999. Según una fuente del Propane Vehicle Council, convencer a los fabricantes de hacer las inversiones que moverían la tecnología del propano a un motor de 350- a 400-caballos de fuerza es el mayor impedimento para aumentar la penetración del propano en el mercado de los buses de transporte público ( 2 ).
El motor Cummins B5.9 ha sido desarrollado para tareas de carga mediana, y puede usarse en camionetas grandes; buses de escuela pequeños; vehículos operados por autoridades de tránsito, incluyendo buses de transferencia (shuttle buses); furgones; y camiones de reparto. La versión GPL del motor B5.9 (195 hp) está disponible a través de Norteamérica, y hay números significativos en réditos" ( 4 ) (ver ( 5 ) para información sobre especificaciones de motor Cummins B5.9).
Los buses GPL han estado en uso en Viena, Austria, durante 30 años ( 4 ), y con cerca de 500 buses GLP, la ciudad está operando la mayor flota en el mundo que funciona con gas de petróleo licuado (GPL) (Vienna Climate Protection Programme: LPG fuelled bus fleet (link no disponible).
Existe fuerte competencia de la industria del gas natural por el sector de los vehículos pesados (ver ( w4 ) para más información sobre esto.)
La mayor desventaja del GPL es la limitada oferta, lo que podría descartar las conversiones a gran escala del combustible GPL. Obstáculos adicionales para el uso de buses GPL en ciudades latinoamericanas pueden ser la incompleta infraestructura (gasoductos, estaciones de llenado de gas), la demanda por capacitación adicional y conocimiento acerca del manejo, inspección y mantención, mayores costos comparados a los buses diesel y menores autonomías de conducción. Desafios adicionales vienen de la competencia con los buses a gas natural , además del desarrollo de buses diesel avanzado equipados con filtros de particulado y convertidores catalíticos que usen combustible diesel de bajo azufre, los cuales compiten con los buses a gasolina, ya que ellos también se hacen más limpios ( 2 ).
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